Стратегии за по-високи добиви при ботаническата екстракция
За да се произвеждат висококачествени екстракти от растителни продукти с висока ефективност, т.е. високи добиви на висококачествени екстракти за кратко време за екстракция, е необходима високоефективна техника на екстракция. Ултразвуковата екстракция е техника за интензифициране на процеса, която позволява да се използва широка гама от суровини и произвежда високи добиви от превъзходни екстракти по бърз и рентабилен начин.
Първокласни растителни екстракти с мощен ултразвук
Когато се извлича специфично биоактивно съединение или биоактивна фракция от растение, различни фактори влияят върху процеса на екстракция. Освен технологията на екстракция (напр. ултразвукова екстракция), полярността на разтворителя, суровината и нейната предварителна обработка, съотношението твърдо вещество / течност (т.е. съотношение растителна материя / разтворител), времето за екстракция и температурата са важни фактори на процеса, които трябва да бъдат внимателно обмислени. Ултразвуковата екстракция (ОАЕ) позволява идеални условия за обработка, които се характеризират едновременно с мекота и висока ефективност. Свободният избор на меки разтворители или екстракция със студена вода, ниските температури и краткото време за обработка превръщат ултразвуковата екстракция в превъзходна техника на екстракция, която предотвратява термичното или химическото разграждане на биоактивните молекули. Освен това ОАЕ могат да освободят пълното налично количество биоактивни молекули от растителната суровина. Ето защо ултразвукът е най-широко използваната технология за екстракция за производство на екстракти с висока ефективност.
Ботаническа екстракция с UP400St (400W, 24kHz)
Какво прави ултразвуковата екстракция превъзходна?
Ултразвуковата екстракция (ОАЕ) е високоефективна техника за екстракция, която се основава на чисти механични сили. Ултразвуковата или акустичната кавитация се характеризира с интензивни сили на срязване, както и локално възникващи високи температурни и напътствия диференциали. Тези силно интензивни кавитационни сили причиняват така наречената сонопорация, която представлява генериране на нови и разширяване на съществуващите пори в клетъчната мембрана, както и нарушаване на растителните клетъчни структури. Ултразвуково засиленият поток от разтворител във и извън вътрешността на клетката допринася за бързото и пълно освобождаване на растителните вещества. Използвайки само механични сили, ОАЕ не променя ботаническите молекули чрез химикали или интензивна термична обработка и по този начин предотвратява химически или топлинно индуцирани промени в биоактивните вещества, открити в растителните продукти. В резултат на това ултразвуковата екстракция произвежда висококачествени екстракти с пълен спектър, които предлагат пълния ефект на комбинираните ботанически вещества, известен като така наречения ефект на антураж.
Ултразвукова екстракция: Мека нетермична, но високоефективна техника за високи добиви на висококачествени екстракти.
Сравнение на ултразвуковата екстракция с други техники
Ултразвуковата екстракция е широко използвана техника за освобождаване и изолиране на биоактивни съединения като антиоксиданти, полифеноли, полизахариди, протеини, липиди, канабиноиди и други фитохимикали от растителни материали. Уникирането е предпочитаният метод поради многобройни предимства като високи/пълни добиви на екстракция, бърза, нетермична обработка, съвместимост с почти всякакви разтворители (напр. вода, етанол, метанол, изопропанол, растителни масла, глицерин и др.), лесна и безопасна работа, ниска поддръжка и много други.
Таблицата по-долу сравнява ултразвуковата екстракция с други конвенционални методи за екстракция, подчертавайки предимствата на ОАЕ.
Ултразвуковите екстрактори на Hielscher се отличават с ефективност, надеждност и удобство за потребителя
| ултразвукова екстракция | Мацерация | СЪВМЕСТНО2 Екстракция | Сокслет | Просмукване | |
|---|---|---|---|---|---|
| разтворител | съвместим с почти всеки разтворител | вода, водни и неводни разтворители | СЪВМЕСТНО2 | вода, водни и неводни разтворители | органични разтворители |
| температура | нетермична екстракция, прецизен контрол на температурата |
Околната среда | под топлина | температура на околната среда, от време на време се прилага топлина |
над критичното температура от 31°C |
| налягане | както атмосферни, така и възможно е повишено налягане |
атмосферен | атмосферен | атмосферен | много високо налягане (над критичното налягане от 74 бара) |
| Време за обработка | Бърз | много бавно | бавен | много бавно | Умерен |
| Количество разтворител | ниско високо твърдо натоварване на растителен материал в разтворителя, особено когато проточна клетка Използва се настройка |
голям | Умерен | голям | големи количества от Свръхкритичен CO2 |
| Полярност на естествения екстракт | зависим от разтворител; за извличане на неполярни и полярни съединения, двустепенна екстракция препоръчва се използването на два разтворителя |
Зависим от разтворител | Зависим от разтворител | Зависим от разтворител | в зависимост от налягането (при по-високо налягане по-полярно) |
| Гъвкавост / мащабируемост | за партидно и вградено извличане, Линейна мащабируемост |
само екстракция на партиди, ограничена мащабируемост |
само екстракция на партиди, ограничена мащабируемост |
само екстракция на партиди, ограничена мащабируемост |
само екстракция на партиди, ограничена линейна мащабируемост, много скъпо |
Защо ултразвуковата екстракция е толкова ефективна?
Механизмът за усилване на екстракцията на силовия ултразвук се дължи главно на явлението акустична кавитация. Ултразвуковата кавитация причинява сблъсъци между частици от ботаническата биомаса, което води до междувидово фракциониране и намаляване на размера на частиците. Когато кавитационните мехурчета се срутят на повърхността на растителните твърди вещества, ерозията и сонопорацията увеличават повърхността на частиците допълнително. По този начин засиленият масов трансфер улеснява освобождаването на молекули като протеини, липиди, захари, витамини, антиоксиданти, фитохимикали и диетични фибри. Ултразвуково генерираните сили на срязване подобряват проникването на разтворителя в клетъчния матрикс на ботаническата материя и подобряват съответно пропускливостта на клетъчните мембрани. Тези механизми на силовия ултразвук са отговорни за значителното интензифициране на процеса, постигнато при прилагане на ултразвук за ботаническа екстракция.
- високи добиви
- Екстракти с първокласно качество
- Високоефективен и бърз процес
- ниски експлоатационни разходи
- възпроизводими резултати
- Линейна мащабируемост
- прост & безопасна работа
- Стабилност
Получете техническа информация за ултразвуковите екстрактори Hielscher и техните предимства!
Hielscher Ultrasonics проектира, произвежда и разпространява високоефективни ултразвукови екстрактори за партидна и непрекъсната обработка във всякакъв производствен мащаб. Освен най-високите технически стандарти и изключителната здравина и 24/7/365 работа за високоефективна работа, ултразвуковите апарати на Hielscher са лесни и надеждни за работа. Висока ефективност, интелигентен софтуер, интуитивно меню, автоматично протоколиране на данни и дистанционно управление на браузъра са само някои от характеристиките, които отличават екстракторите Hielscher от останалото оборудване за извличане.
Предимства на ултразвуковите екстрактори Hielscher
Ефективност
- по-високи добиви
- Бърз процес на екстракция – в рамките на минути
- Висококачествени екстракти – Мека, нетермична екстракция
- Зелени разтворители (вода, етанол, глицерин, растителни масла и др.)
Простота
- Включете’ игра – Настройте и тренирайте в рамките на часове
- Висока производителност – За широкомащабно производство на екстракти
- Партидна или непрекъсната поточна работа
- Лесна настройка – Поддържа множество напрежения и само свързване с четири маркуча
- Движимо
- Линейно мащабиране – добавете още една ултразвукова система паралелно, за да увеличите капацитета
- Дистанционно наблюдение и управление – чрез компютър, смартфон или таблет
- Не се изисква контрол на процеса – Настройка и работа
- Висока производителност – проектиран за непрекъснато 24/7 производство
- Здравина и ниска поддръжка
- високо качество – проектирани и произведени в Германия
- Бързо товарене и разтоварване между партидите
- лесен за почистване
Безопасност
- Лесен и безопасен за работа
- Екстракция без разтворител или на основата на разтворители (вода, етанол, растителни масла, глицерин и др.)
- Без високи налягания и температури
- Предлагат се сертифицирани от ATEX взривозащитени системи
- Лесен за управление (също и чрез дистанционно управление)
Разтворители за ултразвукова екстракция
Изберете идеалния разтворител за вашия процес на екстракция: вода, водно-алкохолна смес, изопропилов алкохол, хексан, етанол, метанол, бутан, растителни масла, глицерин,
Нетоксичните разтворители, както и всички други стандартни разтворители, са съвместими с ултразвукова екстракция.
Ултразвукова екстракция със студена вода: Въпреки че водата технически е разтворител, така нареченият универсален разтворител, екстракцията на водна основа обикновено се счита за екстракция без разтворител. Ултразвуковата екстракция без разтворители не изисква чужди вещества. Суспензията от вода и растителен материал се очуква, за да се счупят клетъчните стени на растението, така че биоактивните молекули да се освободят във водата (разтворител). Уникирането е чисто механичен метод, който не променя химически суровината и екстракта. Следователно ултразвуковата екстракция е предпочитаната техника за производство на висококачествени ботанически екстракти.
ултразвуков звук тип сонда UIP1000hdT с бъркалка за производство на растителни екстракти като канабиноиди (напр. CBD, THC, CBG)
Таблицата по-долу ви дава представа за приблизителния капацитет на обработка на нашите ултразвукови екстрактори (партидна и проточна обработка):
| Обем на партидата | Дебит | Препоръчителни устройства |
|---|---|---|
| 1 до 500 мл | 10 до 200 мл/мин | UP100H |
| 10 до 2000 мл | 20 до 400 мл/мин | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 до 20L | 0.2 до 4 л/мин | UIP2000hdT |
| 10 до 100L | 2 до 10 л/мин | UIP4000hdT |
| Н.А. | 10 до 100 л/мин | UIP16000 |
| Н.А. | Голям | Клъстер от UIP16000 |
Свържете се с нас! / Попитайте ни!
Промишлен монтаж на ултразвуковия екстрактор UIP4000hdT за производство на растителни екстракти.
Hielscher Ultrasonics произвежда и доставя високоефективни ултразвукови екстрактори за лабораторни, пилотни и промишлени мащаби.
Литература / Препратки
- Petigny L., Périno-Issartier S., Wajsman J., Chemat F. (2013): Batch and Continuous Ultrasound Assisted Extraction of Boldo Leaves (Peumus boldus Mol.). International journal of Molecular Science 14, 2013. 5750-5764.
- Fooladi, Hamed; Mortazavi, Seyyed Ali; Rajaei, Ahmad; Elhami Rad, Amir Hossein; Salar Bashi, Davoud; Savabi Sani Kargar, Samira (2013): Optimize the extraction of phenolic compounds of jujube (Ziziphus Jujube) using ultrasound-assisted extraction method.
- Dogan Kubra, P.K. Akman, F. Tornuk (2019): Improvement of Bioavailability of Sage and Mint by Ultrasonic Extraction. International Journal of Life Sciences and Biotechnology, 2019. 2(2): p.122- 135.
- Sitthiya, K.; Devkota, L.; Sadiq, M.B.; Anal A.K. (2018): Extraction and characterization of proteins from banana (Musa Sapientum L) flower and evaluation of antimicrobial activities. J Food Sci Technol (February 2018) 55(2):658–666.
- Ayyildiz, Sena Saklar; Karadeniz, Bulent; Sagcanb, Nihan; Bahara, Banu; Us, Ahmet Abdullah; Alasalvar, Cesarettin (2018): Optimizing the extraction parameters of epigallocatechin gallate using conventional hot water and ultrasound assisted methods from green tea. Food and Bioproducts Processing 111 (2018). 37–44.
- V. Lobo, A. Patil,A. Phatak, N. Chandra (2010): Free radicals, antioxidants and functional foods: Impact on human health. Pharmacognosy Reviews 2010 Jul-Dec; 4(8): 118–126.
Hielscher Ultrasonics произвежда високоефективни ултразвукови хомогенизатори от лаборатория да индустриален размер.